红麻DNA甲基化响应镉胁迫及甲基化差异基因的表达分析

摘要

DNA甲基化是植物重要的表观遗传修饰方式之一,在响应逆境胁迫中具有重要作用,但是有关镉胁迫下植物DNA甲基化水平变化的报道甚少.本研究以红麻P3A为材料,采用水培法对幼苗进行300μmol L?1的CdCl2处理,测定幼苗农艺性状及镉含量;利用甲基化敏感扩增多态性技术(methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP)分析镉胁迫下根系DNA甲基化水平变化;回收甲基化差异片段并克隆测序,采用qRT-PCR技术对DNA甲基化差异基因的表达量进行分析.结果表明,CdCl2胁迫显著抑制红麻幼苗的株高、茎粗、根长、根表面积以及全鲜重.对照及镉处理下幼苗根系的DNA甲基化率分别为62.78％、68.23％,其中全甲基化率分别为37.50％、36.36％,半甲基化率分别为25.28％、31.87％,表明镉胁迫显著提高红麻幼苗根系的DNA甲基化水平.qRT-PCR分析表明,7个与抗性密切相关的DNA甲基化差异基因也存在表达量的差异,推测DNA甲基化水平变化在响应红麻镉胁迫中发挥重要作用.本结果为深入探索DNA甲基化响应植物镉胁迫的潜在机制提供了理论基础.